Projet terminé : Une nouvelle génération du photovoltaïque
L’objectif principal de ce projet était le développement d’une nouvelle génération de technologies photovoltaïques hautes performances. L’intégration de cellules simples à pérovskites, à c-Si ainsi qu’à CIGS, affichant des propriétés opto-électroniques améliorées, avec des cellules tandem a permis d’atteindre des rendements inégalés à l’échelle mondiale.
Verbundprojekt "Photovoltaik der nächsten Generation"
Les technologies photovoltaïques (PV) à base de silicium cristallin (c-Si) et de séléniure de cuivre, d’indium et de gallium (CIGS) ne sont probablement qu’un premier pas vers l’utilisation de l’énergie solaire comme principale source de courant solaire, car elles manquent encore d’efficacité dans la conversion des photons de haute énergie. Un meilleur rendement électrique peut être obtenu en utilisant des cellules tandem, dont la cellule supérieure présente un intervalle de bande supérieur.
L’équipe de chercheurs dirigée par le Prof. Christophe Ballif de l’Institut de Microtechnique de l’EPF de Lausanne couvrait la synthèse de nouveaux matériaux, leur intégration dans des cellules solaires c-Si et CIGS simples et multi-jonctions à haut rendement, le développement de concepts de façades solaires, des stratégies de gestion du réseau et l’analyse du cycle de vie et de l’acceptation sociale de ces nouvelles technologies.
Résultats
En associant des techniques avancées de simulation et de caractérisation à un processus à couches minces, l’équipe du projet est parvenue à concevoir des cellules solaires à pérovskites, à c-Si ainsi qu’à CIGS en jonction simple, affichant des propriétés opto-électroniques améliorées. Leur combinaison dans des équipements multi-jonctions a permis aux partenaires du projet d’atteindre des rendements records, notamment en créant le premier tandem pérovskite/c-Si texturé en façade pour une gestion optimale de la lumière, ou encore des tandems 4 terminaux souples pérovskite/CIGS à couches minces. En parallèle, le projet a contribué à améliorer l’acceptation des installations photovoltaïques, en travaillant notamment sur des stratégies de minimisation de l’espace utilisé, mais aussi en améliorant les rendements et en favorisant l’intégration aux bâtiments grâce à des solutions esthétiques.